JP2016089689A - Egr device - Google Patents

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敏明 山崎
Toshiaki Yamazaki
敏明 山崎
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Hino Motors Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an EGR device which can prevent the adhesion and accumulation of deposits in an EGR cooler without largely increasing a pressure loss and making difficult to largely secure a recirculation amount of a reflux gas.SOLUTION: A shut valve 13 which blocks a flow of a reflux gas 4' between a takeout port 2a of the reflux gas 4' in an exhaust manifold 2 up to an EGR cooler 7 is constituted, in a swing type, of: a valve seat 14 which is formed so as to surround a flow passage of the reflux gas 4' in an EGR line 5 at an upstream side of the EGR cooler 7; an arm 15 which reciprocally and circularly moves between an approximate position and a separate position with respect to the valve seat 14 with the vicinity of the valve seat 14 as a fulcrum; and a valve body 16 which is attached to a tip of the arm 15, fit and pressure-adhered to the valve seat 14 in the approximate position with respect to the valve seat 14, and blocks the flow passage of the reflux gas 4'.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、排気側から排気ガスの一部を還流ガスとして吸気側へ再循環するためのEGR装置に関するものである。   The present invention relates to an EGR device for recirculating a part of exhaust gas from the exhaust side to the intake side as a recirculation gas.

従来、自動車のエンジン等では、排気側から排気ガスの一部を還流ガスとして抜き出して吸気側へと戻し、その吸気側に戻された還流ガスでエンジン内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げることによりNOxの発生を低減するようにした、いわゆるEGR(Exhaust Gas Recirculation)装置を備えて排気ガス再循環を実施するものがある。   Conventionally, in an automobile engine or the like, a part of exhaust gas is extracted as a recirculation gas from the exhaust side and returned to the intake side, and the recirculation gas returned to the intake side suppresses combustion of fuel in the engine and burns. Some have a so-called EGR (Exhaust Gas Recirculation) device that reduces the generation of NOx by lowering the temperature and performs exhaust gas recirculation.

この際、エンジンに再循環する還流ガスを途中で冷却すると、該還流ガスの温度が下がり且つその容積が小さくなることにより、エンジンの出力を余り低下させずに燃焼温度を低下して効果的にNOxの発生を低減させることができる。このため、還流ガスを再循環する系路の途中には、シェルアンドチューブ型のEGRクーラが装備されているのが一般的である。   At this time, if the recirculated gas that is recirculated to the engine is cooled in the middle, the temperature of the recirculated gas decreases and the volume of the recirculated gas decreases, thereby effectively reducing the combustion temperature without significantly reducing the output of the engine. Generation of NOx can be reduced. For this reason, a shell-and-tube type EGR cooler is generally provided in the middle of the system for recirculating the reflux gas.

図3は従来におけるEGR装置の一例を示すもので、図中1はエンジン、2は該エンジン1の各気筒3から排出される排気ガス4を集める排気マニホールド、5は該排気マニホールド2から取り出し口2aを介して抜き出した排気ガス4の一部を還流ガス4’として吸気管6へと再循環せしめるEGRライン、7は該EGRライン5の途中に装備されて前記還流ガス4’を冷却水との熱交換により水冷するEGRクーラを示している。   FIG. 3 shows an example of a conventional EGR device, in which 1 is an engine, 2 is an exhaust manifold for collecting exhaust gas 4 discharged from each cylinder 3 of the engine 1, and 5 is an outlet from the exhaust manifold 2. An EGR line 7 for recirculating a part of the exhaust gas 4 extracted through 2a as a recirculation gas 4 'to the intake pipe 6 is provided in the middle of the EGR line 5, and the recirculation gas 4' is used as cooling water. 2 shows an EGR cooler that is water-cooled by heat exchange.

ここで、前記EGRライン5におけるEGRクーラ7の直後には、還流ガス4’の再循環量を制御するためのEGRバルブ8が装備されており、特にパティキュレートフィルタを再生するためのポスト噴射の実施時や排気マニホールド2内のHC濃度が高い運転状態では全閉にされるようになっている。   Here, immediately after the EGR cooler 7 in the EGR line 5, an EGR valve 8 for controlling the recirculation amount of the reflux gas 4 'is provided, and in particular, post injection for regenerating the particulate filter is performed. At the time of implementation or in an operation state in which the HC concentration in the exhaust manifold 2 is high, the valve is fully closed.

即ち、還流ガス4’におけるHC濃度が高い状態では、EGRクーラ7で冷却されることでHC重合が起こり易くなるため、これを避けるために前記EGRバルブ8を全閉として還流ガス4’の再循環を停止するようにしている。   That is, in a state where the HC concentration in the reflux gas 4 ′ is high, HC polymerization is likely to occur due to cooling by the EGR cooler 7. Therefore, in order to avoid this, the EGR valve 8 is fully closed to recirculate the reflux gas 4 ′. The circulation is stopped.

このようなEGR装置に関連する先行技術文献情報としては、例えば、本発明と同じ出願人による下記の特許文献1等がある。   As prior art document information related to such an EGR device, for example, there is the following Patent Document 1 by the same applicant as the present invention.

特開2004−270462号公報JP 2004-270462 A

しかしながら、近年における厳しい排気ガス規制により還流ガス4’の再循環量は増加傾向にあり、該還流ガス4’の再循環量の増加に対応し易いバタフライ式のEGRバルブ8を採用したEGR装置が主流となってきているが、このようなバタフライ式のEGRバルブ8では、閉塞時における気密性が低いため、EGRバルブ8を全閉としても、還流ガス4’が僅かな隙間から出入りしてしまうことが避けられず、排気脈動の断続的な作用によりEGRクーラ7内で還流ガス4’が行ったり来たりを繰り返すことで連続的に冷却されてしまい、これにより還流ガス4’中に含まれるHC成分がHC重合により高分子化してデポジット(不完全燃焼生成物)が生成され易くなり、該デポジットがEGRクーラ7内における熱交換部に付着堆積して熱交換の効率を低下してしまったり、還流ガス4’が流れる通路を塞いでしまったりする虞れがあった。   However, the recirculation amount of the recirculation gas 4 ′ tends to increase due to strict exhaust gas regulations in recent years, and an EGR device that employs a butterfly EGR valve 8 that can easily cope with an increase in the recirculation amount of the recirculation gas 4 ′ Although such a butterfly EGR valve 8 has become mainstream, since the airtightness at the time of closing is low, even if the EGR valve 8 is fully closed, the reflux gas 4 ′ enters and exits through a slight gap. Inevitably, the recirculation gas 4 'repeatedly moves back and forth in the EGR cooler 7 due to the intermittent action of the exhaust pulsation, so that it is continuously cooled, and is thus included in the recirculation gas 4'. The HC component is polymerized by HC polymerization and deposits (incomplete combustion products) are easily generated, and the deposits adhere to and accumulate on the heat exchange part in the EGR cooler 7. Or worse decreases the efficiency of heat exchange Te, there is a possibility that or choked passage through which the recirculating gas 4 '.

そこで、本願発明者は、図4に示す如く、気密性の高いポペット式のシャットバルブ9を還流ガス4’の取り出し口2aからEGRクーラ7(図3参照)までの間に配設し、ポスト噴射の実施時や排気マニホールド2内のHC濃度が高い運転状態にてEGRバルブ8(図3参照)とシャットバルブ9の両方を締め切り、還流ガス4’の漏れを零にしてHC成分のHC重合を防ぐことを創案するに到ったが、ポペット式のシャットバルブ9では、弁座10から傘状の弁体11をエアシリンダ12で浮上させることにより生じる隙間を通し且つ該弁体11を回り込ませて還流ガス4’を流すことになるので、圧力損失の大幅な増加が避けられず、しかも、還流ガス4’の再循環量を多く確保することも難しくなるという問題があった。   Therefore, the inventor of the present application, as shown in FIG. 4, arranges a highly airtight poppet type shut valve 9 between the outlet 2a for the reflux gas 4 ′ and the EGR cooler 7 (see FIG. 3), and the post During injection or when the exhaust manifold 2 has a high HC concentration, both the EGR valve 8 (see FIG. 3) and the shut valve 9 are closed to make the leakage of the reflux gas 4 'zero, and HC polymerization of HC components However, in the poppet type shut valve 9, the valve body 11 wraps around the valve body 11 through a gap generated by the air cylinder 12 floating from the valve seat 10. Since the reflux gas 4 ′ is allowed to flow, a large increase in pressure loss is unavoidable, and it is difficult to ensure a large amount of recirculation of the reflux gas 4 ′.

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、圧力損失を大幅に増加したり、還流ガスの再循環量を多く確保することを難しくしたりすることなく、EGRクーラ内におけるデポジットの付着堆積を防止し得るEGR装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and deposit deposition in an EGR cooler without greatly increasing pressure loss or making it difficult to ensure a large amount of recirculation of the reflux gas. An object of the present invention is to provide an EGR device that can prevent the above-described problem.

本発明は、排気系路から抜き出した還流ガスを吸気系路に導くEGRラインと、該EGRラインの途中に装備されて前記還流ガスを冷却するEGRクーラと、該EGRクーラの出側に装備されて還流ガスの再循環量を制御するEGRバルブと、前記排気系路における還流ガスの取り出し口から前記EGRクーラまでの間で還流ガスの流れを遮断するシャットバルブとを備えたEGR装置であって、前記EGRクーラより上流のEGRラインの内部に還流ガスの流路を取り囲むように形成された弁座と、該弁座の傍らを支点として前記弁座に対する近接位置と離間位置との間を往復円弧運動するアームと、該アームの先端部に装備され且つ前記弁座に対する近接位置にて該弁座に嵌合圧着して還流ガスの流路を閉塞する弁体とにより前記シャットバルブをスイング式に構成したことを特徴とするものである。   The present invention is equipped with an EGR line that guides the recirculated gas extracted from the exhaust system path to the intake system path, an EGR cooler that is provided in the middle of the EGR line to cool the recirculated gas, and is provided on the outlet side of the EGR cooler. An EGR device comprising: an EGR valve that controls a recirculation amount of the recirculation gas; and a shut valve that blocks a flow of the recirculation gas from the recirculation gas outlet to the EGR cooler in the exhaust system passage. The valve seat formed to surround the flow path of the recirculation gas in the EGR line upstream from the EGR cooler, and the position close to the valve seat and the separated position with the valve seat as a fulcrum The shutter is constituted by an arm that moves in an arc and a valve body that is mounted on the tip of the arm and that is fitted to the valve seat at a position close to the valve seat to close the flow path of the reflux gas. It is characterized in that to constitute a valve swing.

而して、このようにすれば、シャットバルブをスイング式としたことにより、弁座に対し弁体を大きく離間させて還流ガスの流路を最大限に開放することが可能であり、還流ガスの流れを絞り込んだり曲折させたりすることなく円滑に直進させて導くことが可能となるので、ポペット式のシャットバルブを採用した場合と比較して圧力損失を大幅に低減し且つ還流ガスの再循環量を容易に増加することが可能となる。   Thus, by adopting such a configuration, the shut valve is a swing type, so that the valve body can be largely separated from the valve seat and the flow path of the reflux gas can be opened to the maximum. Therefore, the pressure loss is greatly reduced and the recirculation of the recirculation gas is performed compared with the case where a poppet type shut valve is used. The amount can be easily increased.

しかも、EGRクーラより上流のEGRラインの内部に形成された弁座に対し弁体が嵌合圧着して気密性の高い閉塞が図られるようになっているので、EGRバルブの全閉時にシャットバルブによりEGRクーラの上流側もしっかりと閉塞しておけば、還流ガスが僅かな隙間からEGRクーラ内に出入りしてしまうことが防止される。   In addition, since the valve body is fitted and pressed against the valve seat formed inside the EGR line upstream from the EGR cooler so as to achieve a highly airtight blockage, the shut valve is closed when the EGR valve is fully closed. Thus, if the upstream side of the EGR cooler is also tightly closed, the reflux gas is prevented from entering and leaving the EGR cooler through a slight gap.

この結果、排気脈動の断続的な作用によりEGRクーラ内で還流ガスが行ったり来たりするような動きが繰り返されなくなり、該EGRクーラ内で還流ガスが連続的に冷却されるような事態が回避されてEGRクーラ内におけるデポジットの付着堆積が防止されることになる。   As a result, the movement of the recirculation gas in the EGR cooler due to the intermittent action of the exhaust pulsation is not repeated, and the situation where the recirculation gas is continuously cooled in the EGR cooler is avoided. As a result, deposit deposition in the EGR cooler is prevented.

また、本発明を具体的に実施するにあたっては、弁座に取り囲まれた流路から流れ出る還流ガスの流れと干渉しない位置まで弁体を退避し得るようアームの往復円弧運動の角度範囲を90°以上に設定することが好ましく、このようにすれば、シャットバルブの全開時に弁体と還流ガスの流れとの干渉が確実に回避されて圧力損失の更なる低減化が図られる。   In practicing the present invention, the angle range of the reciprocating arc motion of the arm is set to 90 ° so that the valve body can be retracted to a position where it does not interfere with the flow of the reflux gas flowing out from the flow passage surrounded by the valve seat. It is preferable to set it as described above. By doing so, interference between the valve body and the flow of the reflux gas is reliably avoided when the shut valve is fully opened, and the pressure loss is further reduced.

更に、アームの往復円弧運動がレバーを介しアクチュエータの往復直線運動を変換して行われるように構成されていることが好ましく、このようにすれば、弁座への弁体の押し付け荷重をレバー比により調整することが可能となり、適切な押し付け荷重を設定して高い気密性を確保することが可能となる。   Further, it is preferable that the reciprocating arc movement of the arm is performed by converting the reciprocating linear movement of the actuator via the lever. In this way, the pressing load of the valve body on the valve seat is controlled by the lever ratio. Thus, it is possible to make adjustments, and it is possible to set a proper pressing load and ensure high airtightness.

上記した本発明のEGR装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。   According to the EGR device of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.

(I)本発明の請求項1に記載の発明によれば、シャットバルブの全開時に還流ガスの流れを絞り込んだり曲折させたりすることなく円滑に直進させて導くことができるので、ポペット式のシャットバルブを採用した場合と比較して圧力損失を大幅に低減し且つ還流ガスの再循環量を容易に増加することができると共に、前記弁座に対し弁体を嵌合圧着させて気密性の高い閉塞を図ることができ、EGRバルブの全閉時にシャットバルブによりEGRクーラの上流側をしっかりと閉塞し、還流ガスが僅かな隙間からEGRクーラ内に出入りして連続的に冷却されてしまうことを防止できるので、EGRクーラ内におけるデポジットの付着堆積を防止することができ、EGRクーラの効率低下や詰まりを未然に回避することができる。   (I) According to the invention described in claim 1 of the present invention, when the shut valve is fully opened, the flow of the reflux gas can be smoothly led straight without being narrowed or bent. Compared with the case where a valve is used, the pressure loss can be greatly reduced and the recirculation amount of the reflux gas can be easily increased, and the valve body is fitted and pressure-bonded to the valve seat so as to be highly airtight. It can be closed, and when the EGR valve is fully closed, the shut valve securely closes the upstream side of the EGR cooler, and the reflux gas enters and exits the EGR cooler through a slight gap and is continuously cooled. Therefore, it is possible to prevent deposits and deposits in the EGR cooler, and to avoid a decrease in efficiency and clogging of the EGR cooler.

(II)本発明の請求項2に記載の発明によれば、アームの往復円弧運動の角度範囲を90°以上に設定したことにより、シャットバルブの全開時における弁体と還流ガスの流れとの干渉を確実に回避することができるので、より確実な圧力損失の低減化を図ることができる。   (II) According to the invention described in claim 2 of the present invention, since the angle range of the reciprocating arc motion of the arm is set to 90 ° or more, the valve body and the flow of the reflux gas when the shut valve is fully opened Since the interference can be avoided reliably, the pressure loss can be more reliably reduced.

(III)本発明の請求項3に記載の発明によれば、弁座への弁体の押し付け荷重をレバー比により調整することができるので、適切な押し付け荷重を設定して高い気密性を確保することができ、EGRバルブの全閉時にシャットバルブによりEGRクーラの上流側を確実に閉塞してEGRクーラ内におけるデポジットの付着堆積をより確実に防止することができる。   (III) According to the invention described in claim 3 of the present invention, since the pressing load of the valve body to the valve seat can be adjusted by the lever ratio, an appropriate pressing load is set to ensure high airtightness. It is possible to reliably close the upstream side of the EGR cooler with the shut valve when the EGR valve is fully closed, and to more reliably prevent deposits and deposits in the EGR cooler.

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the form which implements this invention. 図1のシャットバルブの駆動機構を模式的に示す概略図である。It is the schematic which shows typically the drive mechanism of the shut valve of FIG. 従来例を示す概略図である。It is the schematic which shows a prior art example. ポペット式のシャットバルブの例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of a poppet type shut valve.

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1及び図2は本発明を実施する形態の一例を示すもので、本形態例においては、前述した図3及び図4の従来例と略同様に、排気マニホールド2(排気系路)から抜き出した還流ガス4’を吸気管6(吸気系路)に導くEGRライン5と、該EGRライン5の途中に装備されて前記還流ガス4’を冷却するEGRクーラ7と、該EGRクーラ7の出側に装備されて還流ガス4’の再循環量を制御するEGRバルブ8と、前記排気マニホールド2における還流ガス4’の取り出し口2aから前記EGRクーラ7までの間で還流ガス4’の流れを遮断するシャットバルブ13とを備えたEGR装置となっているが、このシャットバルブ13が下記の如く構成されている点が特徴となっている。   FIGS. 1 and 2 show an example of an embodiment for carrying out the present invention. In this embodiment, it is extracted from the exhaust manifold 2 (exhaust system passage) in substantially the same manner as the conventional example of FIGS. 3 and 4 described above. The recirculated gas 4 ′ to the intake pipe 6 (intake system path), an EGR cooler 7 provided in the middle of the EGR line 5 for cooling the recirculated gas 4 ′, and an outlet of the EGR cooler 7 A flow of the recirculation gas 4 ′ is provided between the EGR valve 8 that is installed on the side and controls the recirculation amount of the recirculation gas 4 ′, and the recirculation gas 4 ′ outlet 2 a in the exhaust manifold 2 to the EGR cooler 7. The EGR device includes a shut-off valve 13 that shuts off. The shut-off valve 13 is configured as follows.

即ち、前記シャットバルブ13は、EGRクーラ7より上流のEGRライン5の内部に還流ガス4’の流路を取り囲むように形成された弁座14と、該弁座14の傍らを支点として前記弁座14に対する近接位置と離間位置との間を往復円弧運動するアーム15と、該アーム15の先端部に装備され且つ前記弁座14に対する近接位置にて該弁座14に嵌合圧着して還流ガス4’の流路を閉塞する弁体16とによりスイング式のバルブとして構成されており、弁座14に取り囲まれた流路から流れ出る還流ガス4’の流れと干渉しない位置まで弁体16を退避し得るようアーム15の往復円弧運動の角度範囲θが90°以上に設定されている。   That is, the shut valve 13 includes the valve seat 14 formed so as to surround the flow path of the reflux gas 4 ′ inside the EGR line 5 upstream of the EGR cooler 7, and the valve seat 14 as a fulcrum. An arm 15 that reciprocally moves between a proximity position and a separation position with respect to the seat 14, and is fitted to the valve seat 14 at a position close to the valve seat 14 and is refluxed by being fitted to the valve seat 14. The valve body 16 is configured as a swing type valve by closing the flow path of the gas 4 ′, and the valve body 16 is moved to a position where it does not interfere with the flow of the reflux gas 4 ′ flowing out from the flow path surrounded by the valve seat 14. The angle range θ of the reciprocating arc motion of the arm 15 is set to 90 ° or more so that it can be retracted.

ここで、図2に示す如く、前記シャットバルブ13におけるアーム15の駆動機構は、該アーム15の往復円弧運動がレバー17を介しエアシリンダ18(アクチュエータ)の往復直線運動を変換して行われるように構成されており、より具体的には、アーム15の基端部から直角に延びる回転軸19を、前記弁座14の傍らに支点が設定されるよう回動自在に配置し、この回転軸19の一端に突設したレバー17を前記エアシリンダ18の先端と枢着した構成としている。   Here, as shown in FIG. 2, the drive mechanism of the arm 15 in the shut valve 13 is such that the reciprocating arc motion of the arm 15 is converted to the reciprocating linear motion of the air cylinder 18 (actuator) via the lever 17. More specifically, a rotary shaft 19 extending at a right angle from the base end portion of the arm 15 is rotatably arranged so that a fulcrum is set beside the valve seat 14, and the rotary shaft A lever 17 projecting from one end of 19 is pivotally attached to the tip of the air cylinder 18.

尚、図2はアーム15の駆動機構を模式的に示したものであり、説明の便宜上からアーム15の張り出し側に対し反対側へレバー17を張り出した図示としてあるが、実際のアーム15とレバー17とは、回転軸19の長手方向における異なる位相に配置されることになるため、両者を同じ向きに張り出させてコンパクトなレイアウトとなるように設計すべきものである。   FIG. 2 schematically shows the drive mechanism of the arm 15. For convenience of explanation, the lever 17 is projected to the opposite side to the projecting side of the arm 15, but the actual arm 15 and the lever are illustrated. 17 is arranged in a different phase in the longitudinal direction of the rotating shaft 19, and should be designed to have a compact layout by projecting both in the same direction.

而して、このようにすれば、シャットバルブ13がスイング式となったことにより、弁座14に対し弁体16を大きく離間させて還流ガス4’の流路を最大限に開放することが可能であり、還流ガス4’の流れを絞り込んだり曲折させたりすることなく円滑に直進させて導くことが可能となるので、ポペット式のシャットバルブ9(図4参照)を採用した場合と比較して圧力損失を大幅に低減し且つ還流ガス4’の再循環量を容易に増加することが可能となる。   Thus, by doing so, the shut valve 13 is of a swing type, so that the valve body 16 can be largely separated from the valve seat 14 and the flow path of the reflux gas 4 ′ can be opened to the maximum. This is possible, and it is possible to guide the flow of the recirculation gas 4 ′ smoothly and straightly without being narrowed or bent. Compared with the case where the poppet type shut valve 9 (see FIG. 4) is adopted. Thus, the pressure loss can be greatly reduced and the recirculation amount of the reflux gas 4 'can be easily increased.

しかも、EGRクーラ7より上流のEGRライン5の内部に形成された弁座14に対し弁体16が嵌合圧着して気密性の高い閉塞が図られるようになっているので、EGRバルブ8の全閉時にシャットバルブ13によりEGRクーラ7の上流側もしっかりと閉塞しておけば、還流ガス4’が僅かな隙間からEGRクーラ7内に出入りしてしまうことが防止される。   In addition, since the valve body 16 is fitted and pressed against the valve seat 14 formed in the EGR line 5 upstream from the EGR cooler 7 so as to achieve a highly airtight blockage, the EGR valve 8 If the upstream side of the EGR cooler 7 is also tightly closed by the shut valve 13 when fully closed, the reflux gas 4 ′ is prevented from entering and exiting the EGR cooler 7 through a slight gap.

この結果、排気脈動の断続的な作用によりEGRクーラ7内で還流ガス4’が行ったり来たりするような動きが繰り返されなくなり、該EGRクーラ7内で還流ガス4’が連続的に冷却されるような事態が回避されてEGRクーラ7内におけるデポジットの付着堆積が防止されることになる。   As a result, the movement of the recirculation gas 4 ′ in the EGR cooler 7 due to the intermittent action of the exhaust pulsation is not repeated, and the recirculation gas 4 ′ is continuously cooled in the EGR cooler 7. Such a situation is avoided, and deposit adhesion in the EGR cooler 7 is prevented.

従って、上記形態例によれば、シャットバルブ13の全開時に還流ガス4’の流れを絞り込んだり曲折させたりすることなく円滑に直進させて導くことができるので、ポペット式のシャットバルブ9(図4参照)を採用した場合と比較して圧力損失を大幅に低減し且つ還流ガス4’の再循環量を容易に増加することができると共に、前記弁座14に対し弁体16を嵌合圧着させて気密性の高い閉塞を図ることができ、EGRバルブ8の全閉時にシャットバルブ13によりEGRクーラ7の上流側をしっかりと閉塞し、還流ガス4’が僅かな隙間からEGRクーラ7内に出入りして連続的に冷却されてしまうことを防止できるので、EGRクーラ7内におけるデポジットの付着堆積を防止することができ、EGRクーラ7の効率低下や詰まりを未然に回避することができる。   Therefore, according to the above embodiment, when the shut valve 13 is fully opened, the flow of the reflux gas 4 ′ can be smoothly guided straight without being narrowed or bent, so that the poppet type shut valve 9 (FIG. 4). The pressure loss can be greatly reduced and the recirculation amount of the recirculation gas 4 ′ can be easily increased as compared with the case of using the reference), and the valve body 16 is fitted and crimped to the valve seat 14. It is possible to achieve a highly airtight blockage, the shut valve 13 firmly closes the upstream side of the EGR cooler 7 when the EGR valve 8 is fully closed, and the reflux gas 4 'enters and leaves the EGR cooler 7 through a slight gap. Therefore, it is possible to prevent the EGR cooler 7 from being deposited and deposited, and to prevent the EGR cooler 7 from being reduced in efficiency and clogging. It is possible to avoid a deer.

また、特に本形態例においては、アーム15の往復円弧運動の角度範囲θを90°以上に設定したことにより、シャットバルブ13の全開時における弁体16と還流ガス4’の流れとの干渉を確実に回避することができるので、より確実な圧力損失の低減化を図ることができる。   In particular, in the present embodiment, the angle range θ of the reciprocating arc motion of the arm 15 is set to 90 ° or more, so that interference between the valve body 16 and the flow of the reflux gas 4 ′ when the shut valve 13 is fully opened is achieved. Since it can be avoided reliably, the pressure loss can be more reliably reduced.

しかも、アーム15の往復円弧運動がレバー17を介しエアシリンダ18の往復直線運動を変換して行われるように構成しているので、弁座14への弁体16の押し付け荷重をレバー比により調整することが可能となり、適切な押し付け荷重を設定して高い気密性を確保することができる。   In addition, since the reciprocating arc movement of the arm 15 is performed by converting the reciprocating linear movement of the air cylinder 18 via the lever 17, the pressing load of the valve body 16 on the valve seat 14 is adjusted by the lever ratio. Therefore, it is possible to ensure a high airtightness by setting an appropriate pressing load.

このため、適切な押し付け荷重を設定して高い気密性を確保することができ、EGRバルブ8の全閉時にシャットバルブ13によりEGRクーラ7の上流側を確実に閉塞してEGRクーラ7内におけるデポジットの付着堆積をより確実に防止することができる。   For this reason, an appropriate pressing load can be set to ensure high airtightness, and when the EGR valve 8 is fully closed, the shut valve 13 reliably closes the upstream side of the EGR cooler 7 and deposits in the EGR cooler 7. Can be more reliably prevented.

因みに、先に説明したポペット式のシャットバルブ9(図4参照)の場合には、エアシリンダ12(図4参照)の径により押し付け荷重が殆ど決まってしまうので、押し付け荷重が略ワンポイントで決まってしまうことになり、適切な押し付け荷重を設定することが難しいという事情がある。   Incidentally, in the case of the poppet type shut valve 9 (see FIG. 4) described above, the pressing load is almost determined by the diameter of the air cylinder 12 (see FIG. 4), so that the pressing load is determined at almost one point. Therefore, it is difficult to set an appropriate pressing load.

尚、本発明のEGR装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、図示では還流ガスを吸気管に戻す場合で例示しているが、還流ガスが戻される吸気系路は吸気マニホールドであっても良いこと、また、アクチュエータはエアシリンダに限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   The EGR device of the present invention is not limited to the above-described embodiment. In the drawing, the recirculation gas is returned to the intake pipe, but the intake system path for returning the recirculation gas is the intake manifold. Of course, the actuator is not limited to an air cylinder, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

2 排気マニホールド(排気系路)
2a 取り出し口
4 還流ガス
5 EGRライン
6 吸気管(吸気系路)
7 EGRクーラ
8 EGRバルブ
13 シャットバルブ
14 弁座
15 アーム
16 弁体
17 レバー
18 エアシリンダ(アクチュエータ)
2 Exhaust manifold (exhaust system)
2a Outlet 4 Reflux gas 5 EGR line 6 Intake pipe (intake system path)
7 EGR cooler 8 EGR valve 13 Shut valve 14 Valve seat 15 Arm 16 Valve element 17 Lever 18 Air cylinder (actuator)

Claims (3)

排気系路から抜き出した還流ガスを吸気系路に導くEGRラインと、該EGRラインの途中に装備されて前記還流ガスを冷却するEGRクーラと、該EGRクーラの出側に装備されて還流ガスの再循環量を制御するEGRバルブと、前記排気系路における還流ガスの取り出し口から前記EGRクーラまでの間で還流ガスの流れを遮断するシャットバルブとを備えたEGR装置であって、前記EGRクーラより上流のEGRラインの内部に還流ガスの流路を取り囲むように形成された弁座と、該弁座の傍らを支点として前記弁座に対する近接位置と離間位置との間を往復円弧運動するアームと、該アームの先端部に装備され且つ前記弁座に対する近接位置にて該弁座に嵌合圧着して還流ガスの流路を閉塞する弁体とにより前記シャットバルブをスイング式に構成したことを特徴とするEGR装置。   An EGR line that guides the recirculated gas extracted from the exhaust system path to the intake system path, an EGR cooler that is provided in the middle of the EGR line to cool the recirculated gas, and is installed on the outlet side of the EGR cooler to An EGR device comprising: an EGR valve that controls a recirculation amount; and a shut valve that blocks a flow of the recirculation gas from a recirculation gas take-out port to the EGR cooler in the exhaust system, A valve seat formed so as to surround the flow path of the recirculation gas in the upstream EGR line, and an arm that performs a reciprocating arc motion between a proximity position and a separation position with respect to the valve seat around the valve seat as a fulcrum And the valve body, which is mounted at the tip of the arm and is fitted to the valve seat at a position close to the valve seat to close the flow path of the reflux gas. EGR apparatus characterized by being configured to queuing expression. 弁座に取り囲まれた流路から流れ出る還流ガスの流れと干渉しない位置まで弁体を退避し得るようアームの往復円弧運動の角度範囲を90°以上に設定したことを特徴とする請求項1に記載のEGR装置。   The angle range of the reciprocating arc motion of the arm is set to 90 ° or more so that the valve body can be retracted to a position where it does not interfere with the flow of the reflux gas flowing out from the flow passage surrounded by the valve seat. The EGR device described. アームの往復円弧運動がレバーを介しアクチュエータの往復直線運動を変換して行われるように構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載のEGR装置。   The EGR device according to claim 1 or 2, wherein the reciprocating arc motion of the arm is performed by converting the reciprocating linear motion of the actuator via a lever.
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